SU1499512A1 - Device for measuring phase fluctations - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электросв зи. Цель изобретени  - повышение точности измерени . Устройство дл  измерени  фазовых флуктуаций содержит усилитель 1, блок 2 выделени  тактовой частоты, делители 3 и 11 частоты, формирователь 4 временного интервала, блок 5 подстройки частоты, врем амплитудный преобразователь 6, АЦП 7, г-р 8 опорной частоты, эл-т запрета 9, вычислительный блок 10 и индикатор 12. Цель достигаетс  за счет исключени  вли ни  дестабилизирующих факторов путем обеспечени  чередовани  измерени  фазовых флуктуаций входного сигнала с проведением внутренней калибровки блоков, вход щих в устройство и определ ющих точность измерени . 1 ил.The invention relates to telecommunications. The purpose of the invention is to improve the measurement accuracy. A device for measuring phase fluctuations contains an amplifier 1, a frequency selection block 2, frequency dividers 3 and 11, a time interval shaper 4, a frequency adjustment block 5, an amplitude converter 6 time, an ADC 7, r-r 8 reference frequency, a ban 9, the computing unit 10 and the indicator 12. The goal is achieved by eliminating the influence of destabilizing factors by providing alternating measurements of the phase fluctuations of the input signal with the internal calibration of the blocks included in the device and determining the accuracy Measurements. 1 il.

Description

о со about with

С71 ЮC71 Yu

3149951231499512

Изобретение относитс  к технике электросв зи и может использоватьс  дл  измерени  интенсивности фазовых флуктуации в процессе настройки, г технической эксплуатации и нормировани  электрических параметров оборудовани  линий св зи.The invention relates to telecommunications technology and can be used to measure the intensity of phase fluctuations in the process of tuning, g technical operation and regulation of electrical parameters of equipment of communication lines.

Цель изобретени  - повьшёние точности измерени  за счет исключени  ю вли ни  дестабилизирующих факторов.The purpose of the invention is to increase the measurement accuracy by eliminating the influence of destabilizing factors.

. На чертеже представлена CTpS KTyp- на  электрическа  схема предлагаемого устройства.. The drawing shows CTpS KTyp-on the electrical circuit of the device.

Устройство дл  измерени  фазовых 15 флуктуации содержит входной усилитель 1, блок 2 выделени  тактовой частоты, первый делитель 3 частоты, формирователь 4 временного интервала, блок 5 подстройки частоты, врем ам- 20 плитудный преобразователь 6, аналого- цифровой преобразователь 7, генератор 8 опорной частоты, элемент 9 запрета , вычислительный блок 10, второй делитель 11 частоты, индика- 25 тор 12.A device for measuring phase 15 fluctuations contains an input amplifier 1, a frequency selection block 2, a first frequency divider 3, a time interval generator 4, a frequency adjustment block 5, an amplitude converter 20, an analog-digital converter 7, a frequency generator 8 , the prohibition element 9, the computing unit 10, the second frequency divider 11, the indicator 25 torus 12.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Дл  измерени  фазовых флуктуации осуществл етс  периодическа  калиб- 30 ровка блоков, вход щих в устройство и определ ющих точность измерени , а именно врем амплитудного преобра- зовател  6 и аналого-цифрового преобразовател  7. Результаты калибров- ки учитьшаютс  при измерении фазовьк флуктуации входного сигнала, что позвол ет обеспечить максимальную точность измерений.To measure phase fluctuations, periodic calibration of the blocks included in the device and determining the measurement accuracy, namely the time of the amplitude converter 6 and the analog-digital converter 7, is performed. The calibration results are measured when measuring the phase fluctuations of the input signal which allows for maximum measurement accuracy.

Устррйство дл  измерени  фазовых 40 ;флуктуаций работает по программе, заложенной в вычислительном блоке 10, согласйо которой происходит чередование измерени  фазовых флуктуации входного сигнала с внутренней калиб- дд ровной.A device for measuring phase 40; the fluctuations work according to the program laid down in the computing unit 10, according to which the measurement of the phase fluctuations of the input signal from the internal calibration level is alternated.

Измерение фазовых флуктуации вход- :ного сигнала происходит следующим об- :разом.Measurement of the phase fluctuations of the input-: signal occurs as follows: again.

. Входной сигнал поступает на первый вход входного усилител  1, где :происходит усиление и преобразование его в уровень эмиттерно-св занной логики. С выхода входного усилител  1 сигнал поступает на блок 2 вьщеле- ни  тактовой частоты, который, необ- ;ходим дл  сигнала, в котором имеютс  пробелы. Непрерывна  последователь- ность импульсов с выхода блока 2 вы50. The input signal is fed to the first input of the input amplifier 1, where: it amplifies and converts it to the level of emitter-coupled logic. From the output of the input amplifier 1, the signal enters the block 2 in the clock frequency gap, which is necessary for a signal with gaps. Continuous pulse sequence from the output of block 2 to 50

5555

делени  тактовой частоты поступает на первый делитель 3 частоты с коэффициентом делени , равным 16, что определ ет измерение фазовых флуктуации до 10 Т, где Т - п ериод тактовой частоты. Импульсы с первого делител  3 частоты запускают формирователь 4 временного интервала, где вырабатываемые импульсы, равные по длительности периоду тактовой частоты, стро- бируютс  сигналом с выхода входного усилител  1, что обеспечивает измерение непосредственно по информационному сигналу.the clock division frequency is fed to the first frequency divider 3 with a division factor of 16, which determines the measurement of phase fluctuations up to 10 T, where T is the period of the clock frequency. The pulses from the first divider 3 frequencies trigger the shaper 4 of the time interval, where the generated pulses equal in duration to the clock frequency period are built by the signal from the output of the input amplifier 1, which provides a measurement directly from the information signal.

Блок 5 подстройки частоты сравнивает частоты сигналов блока 2 вьщеле- ни  тактовой частоты и генератора 8 опорной частоты.The frequency adjusting unit 5 compares the frequencies of the signals of the 2 block of the clock frequency and the generator 8 of the reference frequency.

Вырабатываемое блоком 5 подстрой- ки частоты управл ющее напр жение подстраивает частоту генератора 8 опорной частоты до полного совпадени  с центральной частотой сигнала на выходе блока 2 вьщелени  тактовой частоты. Сигнал с выхода генератора 8 опорной частоты поступает через второй делитель 11 частоты с коэффициентом делени , равным 16, на второй вход врем амплитудного преобразовател  6.The control voltage produced by the frequency adjusting unit 5 adjusts the frequency of the reference frequency generator 8 to fully coincide with the center frequency of the signal at the output of the frequency control unit 2. The signal from the output of the reference frequency generator 8 is fed through the second frequency divider 11 with a division factor of 16, and the time of the amplitude converter 6 to the second input.

Временное рассогласование между сигналами на выходах формировател  4 временного интервала и второго делител  11 частоты преобразуетс  врем - амплитудным преобразователем 6 в напр жение , и, если входной сигнал флуктуирует по фазе, на вькоде врем амплитудного преобразовател  6 образуетс  переменное напр жение, пропорциональное фазовым флуктуаци м входного сигнала.Time difference between the signals at the output of the 4 slot and a second divider 11, the frequency of converted time - amplitude converter 6 into a voltage, and if the input signal fluctuates in phase at vkode time amplitude converter 6 is formed an alternating voltage proportional to the phase fluctuations in the input signal.

Аналого-цифровой преобразователь 7 измер ет поступак цее на его вход напр жение, а вычислительный блок 10 вычисл ет среднеквадратическое значение по формулеAnalog-to-digital converter 7 measures the voltage input to its input voltage, and computing unit 10 calculates the rms value using the formula

и (t)-U(t)|V/n, (1) t-.iand (t) -U (t) | V / n, (1) t-.i

где п - число измерений;where n is the number of measurements;

U (t) - текущее значение напр  жени ;U (t) is the current voltage value;

U(t) - среднее значение напр жени , равноеU (t) is the average value of voltage equal to

uTt) i: u;(t)/n. (2)uTt) i: u; (t) / n. (2)

UlUl

5151

Среднеквадратическое значение, вычисл емое по формуле (1), пропорциональное среднеквадратическому значению фазовых флуктуации входного сигнала, запоминаетс  в вычислительном блоке 10.The rms value calculated by the formula (1), proportional to the rms value of the phase fluctuations of the input signal, is stored in the computing unit 10.

Калибровка в устройстве дл  измерени  фазовых флуктуации происходит следующим образом.Calibration in a device for measuring phase fluctuations is as follows.

Вычислительный блок 10 соглано заложенной в него программе вьфабаты- вает уровни напр жений, под воздействием которых элемент 9 запрета рыра- батывает на своих выходах чередующиес  импульсы длительностью, равной периоду тактовой частоты, с частотой следовани  на каждом выходе, равномComputing unit 10 according to the program incorporated in it, expresses voltage levels, under the influence of which prohibition element 9 digs alternating pulses with a duration equal to the clock frequency period to its outputs equal to

IкГц, а генератор 8 опорной частоты начинает вьщавать на второй вход входного усилител  1 напр жение стабильной частоты, запрещающее прохождение входного сигнала через входной усилитель 1.IkHz, and the oscillator 8 of the reference frequency begins to push a voltage of stable frequency to the second input of the input amplifier 1, prohibiting the passage of the input signal through the input amplifier 1.

Указанное напр жение стабильной частоты проходит входной усилитель 1 блок 2 вьщелени  тактовой частоты, первый делитель 3 частоты, формирователь 4 временного интервала точно так же, как проходил бы зти цепи измер емьй входной сигнал.The indicated voltage of the stable frequency passes the input amplifier 1 in the block 2 in the clock frequency division, the first divider 3 in the frequency, the driver 4 in the time interval in the same way as the circuit would pass through the measured input signal.

Импульс, поступающий с. первого выхода элемента 9 запрета на второй вход первого делител  3 частоты, запрещает его работу на врем , равное периоду тактовой частоты, при этом происходит временной сдвиг между .выходными импульсами с формировател  4 временного интервала и второго делител  11 час тоты, равный одному периоду тактовой частотыImpulse arriving with. the first output of the prohibition element 9 to the second input of the first divider 3 frequency, prohibits its operation for a time equal to the period of the clock frequency, while there is a time shift between the output pulses from the driver 4 time intervals and the second divider 11 clock equal to one period of the clock frequency

Поступающий затем с второго выхода элемента 9 запрета импульс на второй вход второго делител  11 частоты точно так же, как и в первом случае, запрещает его работу и восстанавливает исходное временное рассогласование между импульсами, поступающими на первьй и второй входы врем амплитудного преобразовател  6.Then, a pulse arriving from the second output of the prohibition element 9 to the second input of the second frequency divider 11, in the same way as in the first case, prohibits its operation and restores the original time difference between the pulses arriving at the first and second inputs of the amplitude converter 6.

Чередование импульсов на выходах элемента 9 запрета приводит к тому, что рассогласование между импульсами на выходах формировател  4 временного интервала и второго делител The alternation of pulses at the outputs of the element 9 of the ban leads to the fact that the mismatch between the pulses at the outputs of the former 4 time interval and the second divider

I1частоты измен етс  на один период тактовой частоты с частотой, равнойI1 frequency varies by one clock period with a frequency equal to

1 кГц. Частота 1 кГц выбрана в соответствии с рекомендаци ми МККТТ.1 kHz The frequency of 1 kHz is selected in accordance with the recommendations of the CCITT.

Переменное рассогласование между входными импульсами врем амплитудного преобразовател  6 приводит к по влению , на выходе последнего пр моугольного напр жени  частотой, равной 1 кГц, амплитуда которого соответствует одному периоду тактовой частоты.The variable mismatch between the input pulses, the time of the amplitude converter 6, leads to the appearance, at the output of the last square voltage, with a frequency of 1 kHz, whose amplitude corresponds to one period of the clock frequency.

.Аналого-цифровой преобразователь 7 измер ет полученный сигнал, а вычислительный блок 1 О обрабатывает данные с выхода аналого-цифрового преобразовател  7 по формуле (1)..Analog-digital converter 7 measures the received signal, and the computing unit 1 O processes the data from the output of analog-digital converter 7 by the formula (1).

Далее вычислительный блок 10 вычисл ет значение фазовых флуктуации входного сигнала по формулеNext, the computing unit 10 calculates the value of the phase fluctuations of the input signal by the formula

00

5five

00

5five

00

5five

00

и и/иand and / and

К TO

(3)(3)

где О к - Среднеквадратическое зна1where O to - RMS sign

5five

чение фазовых флуктуации входного сигнала, вьфажен- ное в периодах тактовой частоты;reading of the phase fluctuations of the input signal, high in clock periods;

и - Среднеквадратическое значение , полученное по формуле (1) при измерении вход- . ного сигнала и запомненное в вычислительном блоке 10; Среднеквадратическое значение , полученное по формуле (1) при измерении калиброванного сигнала, соответствующего одному периоду тактовой частоты.and - RMS value obtained by formula (1) when measuring the input-. signal and stored in the computing unit 10; The rms value obtained by formula (1) when measuring a calibrated signal corresponding to one period of the clock frequency.

Значение фазовых флуктуации, полученное по формуле (3), выводитс  вычислительным блоком 10 на индикатор 12. Как видно из формулы (3), если значение U измен етс  в результате внешних факторов и становитс  равньш oiiU, где об - коэффициент дестабилизации , соответственно, U принимает значение, равное oi-U, т.к. измерительный тракт один и тот же, тогда в результате сокращени  в числителе и знаменателе коэффициента ed. , получаем точное значение величины фазовых флуктуации.The value of phase fluctuations, obtained by the formula (3), is outputted by computing unit 10 to indicator 12. As can be seen from formula (3), if the value of U changes as a result of external factors and becomes equal oiiU, where about is the destabilization factor, respectively, U takes a value equal to oi-U, since the measuring path is the same, then as a result of the reduction in the numerator and denominator of the coefficient ed. , we obtain the exact value of the magnitude of phase fluctuations.

Claims (1)

Формула изобретен, и Formula invented and Устройство дл  измерени  фазовых флуктуации, содержащее входной усилитель , первый вход которого  вл етс  входом устройства, индикатор, генератор опорной частоты, последовательно соединенные блок вьщелени  тактовой частоты, вход которого соединен с выходом входного усилител , первьпA device for measuring phase fluctuations, containing an input amplifier, the first input of which is an input of the device, an indicator, a reference frequency generator, serially connected clock selection unit, the input of which is connected to the output of the input amplifier, first делитель частоты, формирователь временного интервала, второй вход которого соединен с выходом входного усилител , и врем амплитудный преобразователь , второй делитель частоты, блок подстройки частоты, первьй вход и выход которого соединены соответственно с выходом блока вьщелени  тактовой частоты и первым входом генератора опорной частоты,, первый выход которого соединен с первым входом второго делител  частоты и вторым входом блока подстройки частоты, отличающеес  тем, что, целью повьшени  точности измерени  за счет исключени  вли ни  дестабилизирующих факторов, введены элемент запрета, первьй и второй выходы ко14995128a frequency divider, a time interval former, the second input of which is connected to the output of the input amplifier, and an amplitude converter time, a second frequency divider, a frequency control unit, the first input and output of which are connected respectively to the output of the clock frequency generator and the first input of the reference frequency generator, The first output of which is connected to the first input of the second frequency divider and the second input of the frequency control unit, characterized in that, the purpose of increasing the measurement accuracy by eliminating any destabilizing factors, banned element, first and second outputs ko14995128 торого соединены соответственно с вторыми входами первого и второго делителей частоты, последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь , вход которого соединен с вь1ходом врем амплитудного преобразовател , и вычислительный блок, первьй и второй выходы которого со- JO единены соответственно с входом индикатора и входом элемента запрета, выход второго делител  частоты подключен к второму входу врем амплитудного преобразовател , третий выход с 15 вычислительного блока подключен кSecondly, they are connected respectively to the second inputs of the first and second frequency dividers, an A / D converter connected in series, the input of which is connected to the upper time of the amplitude converter, and a computing unit, the first and second outputs of which are connected to the indicator input and the input of the prohibition element, the output of the second frequency divider is connected to the second input of the time of the amplitude converter, the third output of the 15th computing unit is connected to второму входу генератора опорной частоты , второй выход которого соединен с вторым входом рходного усилител .the second input of the reference frequency generator, the second output of which is connected to the second input of the rotor amplifier.